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HTTP详解.md

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HTTP详解

八种请求方式

  • GET 请求获取Request-URI所标识的资源
  • POST 在Request-URI所标识的资源后附加新的数据
  • PUT 请求服务器存储一个资源,并用Request-URI作为其标识
  • DELETE 请求服务器删除Request-URI所标识的资源
  • HEAD 请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头
  • OPTIONS 请求查询服务器的性能,或者查询与资源相关的请求和需求
  • TRACE 请求服务器回送收到的请求信息,主要用于测试或诊断
  • CONNECT 保留将来使用

HTTP中TCP的三次握手及四次挥手

三次握手

client->server: SYN=1;seq=x

server->client:SYN=1;ACK=x+1;seq=y

client->server:ACK=y+1;

四次挥手

client->server:FIN=1; seq=x

server->client:ACK=x+1;

server->client:FIN=1;seq=y

client->server:ACK=y+1

确认包的Ack = 待确认数据包的Seq + 待确认数据包的数据长度(Len)

为什么要三次握手

既然总结了TCP的三次握手,那为什么非要三次呢?怎么觉得两次就可以完成了。那TCP为什么非要进行三次连接呢?在谢希仁的《计算机网络》中是这样说的:

为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端,因而产生错误。

在书中同时举了一个例子,如下:

“已失效的连接请求报文段”的产生在这样一种情况下:client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络结点长时间的滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但server收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。于是就向client发出确认报文段,同意建立连接。假设不采用“三次握手”,那么只要server发出确认,新的连接就建立了。由于现在client并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬server的确认,也不会向server发送数据。但server却以为新的运输连接已经建立,并一直等待client发来数据。这样,server的很多资源就白白浪费掉了。采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况,client不会向server的确认发出确认。server由于收不到确认,就知道client并没有要求建立连接。”

这就很明白了,防止了服务器端的一直等待而浪费资源。

为什么要四次挥手

那四次分手又是为何呢?TCP协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议。TCP是全双工模式,这就意味着,当主机1发出FIN报文段时,只是表示主机1已经没有数据要发送了,主机1告诉主机2,它的数据已经全部发送完毕了;但是,这个时候主机1还是可以接受来自主机2的数据;当主机2返回ACK报文段时,表示它已经知道主机1没有数据发送了,但是主机2还是可以发送数据到主机1的;当主机2也发送了FIN报文段时,这个时候就表示主机2也没有数据要发送了,就会告诉主机1,我也没有数据要发送了,之后彼此就会愉快的中断这次TCP连接。

参考:

http://www.jellythink.com/archives/705

TCP超时与应用层的超时重传

影响超时重传机制协议效率的一个关键参数是重传超时时间(RTO,Retransmission TimeOut)

在《TCP/IP详解》中,实际测量的重传机制如图3所示,重传的时间间隔,取整后分别为1、3、6、12、24、48和多个64秒。这个倍乘的关系被称为“指数退避”。

OPPO手机TCP超时重传的间隔,依次为[ 0.25s,0.5s,1s,2s,4s,8s,16s,32s,64s,64s,64s …]

SamSung 中 TCP 超时重传的间隔依次为[0.42s, 0.9s, 1.8s, 3.7s, 7.5s, 15s, 30s, 60s, 120s, 120s …]

经过多次实际测试我们可以看出虽然由于不同厂商的 Android 系统实现,RTO 的值可能会有不同的设定,但都基本符合“指数退避”原则。

通过上述的调研与实验,可以发现在 TCP/IP 中,协议栈已经帮助我们进行了超时与重传的控制。并且在 Android、iOS 的移动操作系统中进行了优化,使用了更为积极的策略,以适应移动网络不稳定的特征。

那么,应用层的超时重传机制应该提供怎样的服务呢?

首先,我们来看一下应用层重传的做法。在应用层中,重传的做法是:断掉当前连接,重新建立连接并发送请求。这种重传方式能带来怎样的作用呢?回顾 TCP 层的超时重传机制可以发现,当发生超时重传时,重传的间隔以“指数退避”的规律急剧上升。在 Android 系统中,直到16分钟,TCP 才确认失败;在 iOS 系统中,直到1分半到3分半之间,TCP 才确认失败。这些数值在大部分应用中都是不为“用户体验”所接受的。

虽然 TCP/IP 协议栈中的链路层、传输层都已经提供了超时重传,保障了传输的可靠性。但应用层有着不同的可靠性需求,从而需要额外的应用层超时重传机制来保障应用的高性能、高可用。应用层超时重传的设计目标,笔者从自身经验出发,总结为:

  • 在用户体验的接受范围内,尽可能地提高成功率;
  • 保障弱网络下的可用性;
  • 具有网络敏感性,快速地发现新的链路。

数据及结论参考:

微信终端跨平台组件 mars 系列(二) - 信令传输超时设计

长链接与短链接

心跳包

Mars中弱网情况下的对策